Effizienzoptimierung und Qualitätssicherung ingenieurgeodätischer Prozesse im Bauwesen
Final Report Abstract
In der ersten Projektphase wurden die ingenieurgeodätischen Prozesse im Hinblick auf ihre Integration in Bauprozesse analysiert. Sie wurden dafür formal beschrieben und mithilfe von Petri-Netzen modelliert. Außerdem wurden Kriterien und Modelle zur Bewertung der Effizienz von ingenieurgeodätischen Teilprozesse und ihre Integration in den Gesamtprozess aufgestellt. Parallel dazu wurde ein Qualitätsmodell entwickelt, das Parameter und Merkmale beinhaltet und zur Bewertung der Teil- und Gesamtergebnisse dient. Die realen Gegebenheiten wurden hierfür in geeigneter Weise idealisiert und abstrahiert. Ein grundlegendes Ergebnis, das aus dem ersten Arbeitspaket entstanden ist, ist die formale Beschrei-bung eines Bauprozesses im Hochbau sowie dessen Schnittstellen zur Ingenieurgeodäsie. Beispielhaft wurde hierfür das Erstellen eines Hochhauskernes mittels Kletterschalung ausgewählt, wobei nur auf einzelne Prozesse und nicht den gesamten Bauprozess eingegangen werden konnte (IBL). Die Analyse und Modellierung des ausgewählten Bauprozesses erfolgte durch alle vier Projektpartner. Grundlagen waren die Notwendigkeit der Integration des ingenieurgeodätischen Prozesses in Echtzeit sowie die hohen Ansprüche des Bauprozesses hinsichtlich der Qualität der geometrischen Informationen. Als spezielles Modellierungsverfahren wurden die Petri-Netze herangezogen, da sie alle Anforderungen an die Modellierung der komplexen Bauprozesse im Hochbau erfüllen (BIH). Insbesondere können Petri-Netze für die Effizienz- sowie Qualitätsbetrachtung herangezogen werden, da sich zeitliche und qualitative Komponenten leicht integrieren lassen. Auf der Grundlage der im ersten Arbeitspaket erlangten Ergebnisse wurde ein Qualitätsmodell bestehend aus Merkmalen und Parametern speziell für die ingenieurgeodätischen Prozesse im Hochbau entwickelt, dass sowohl produkt- als auch prozessorientiert ist (IAGB). Die Merkmale Genauigkeit, Korrektheit, Vollständigkeit, Zuverlässigkeit und Pünktlichkeit werden durch für ingenieurgeodätische Prozesse adaptierte Parameter konkretisiert. Das Rechenverfahren zur Fortpflanzung der Qualitätsparameter durch den exemplarischen Prozess ist gleichfalls entwickelt. An der simulativen Umsetzung und der Evaluierung der Ergebnisse wird zurzeit gearbeitet. Parallel dazu wurden die Effizienzkriterien Kosten und Dauer mit den Nebenbedingungen Integrationsgrad, Automatisierungsgrad und Einhaltung der Qualitätsanforderungen aufgestellt und es wurden Modelle für die Effizienzbeurteilung entwickelt. Darauf aufbauend sind Verfahren zur Effizienzoptimierung von ingenieurgeodätischen Prozessen auf der Grundlage von Genetischen Algorithmen erforscht und beispielhaft umgesetzt worden (GIH). Die Simulation von Messprozessen wird mittels Petri-Netzen realisiert. Im Rahmen der ersten Projektphase entstand der Software-Prototyp SimPle-Net, mit dem eine effiziente tachymetrische Netzmessung geplant werden kann. Bis zu diesem Projektzeitpunkt sind die Entwicklungen auf konzeptioneller oder Planungsebene nutzbar. Für den Einsatz im Baubetrieb müssen die Bauprozesse detaillierter modelliert werden, unter Berücksichtigung von alternativen Prozessabläufen in Vergangenheit und Zukunft. Dies erfordert sowohl neue methodische Entwicklungen im Bereich der Petri-Netze, als auch die Adaption der Effizienzoptimierung und der Qualitätssicherung diesbezüglich.
Publications
- Hybride Prozessoptimierung unter Berücksichtigung geometrischer Nebenbedin-gungen: am Beispiel der geodätischen Messung. In: Forum Bauinformatik, 287-297, 2009
Rinke, N. ; Hofmann, F.
- Effizienzoptimierung ingenieurgeodätischer Prozesse im Bauwesen. In: Schriftenreihe des DVW - Interdisziplinäre Messaufgaben im Bauwesen, Bd. 62, Wißner Verlag, 307-321, 2010
Rehr, I. ; Kutterer, H.
- Effizienzoptimierung und Qualitätssicherung ingenieurgeodätischer Prozesse im Hochbau. In: Der Bauingenieur, Nr. 11, 491-501, 2010
Berkhahn, V.; Berner, F.; Kutterer, H.; Schwieger, V.; Hirschner, J.; Rehr, I.; Rinke, N.; Schweitzer, J.
